豆油加热过程中过氧化值的光谱法分析

李铁纯,侯冬岩,刁全平,范荣森

(鞍山师范学院 化学与生命科学学院,辽宁 鞍山 114007)

豆油是最受人们欢迎的一种食用油，通常经过加热后食用，而豆油加热过程中过氧化值的变化直接影响豆油的安全性及人体健康[1-3].过氧化值是表示豆油被氧化程度的一种指标，也是衡量豆油酸败程度的一个指标，通常过氧化值越高其酸败就越严重.由于豆油氧化后生成的过氧化物、醛、酮等一些小分子物质易导致人体内产生自由基等，所以过氧化值越高的豆油对人体健康影响越大.因此，分析研究加热过程中过氧化值变化对食用豆油的安全性有重要意义.对豆油的加工、理化性质及营养成分的报道较多[4-7],而对豆油加热过程中过氧化值变化的研究少见报道.本文采用光谱法对豆油加热过程中过氧化值的变化进行分析,为合理利用豆油提供科学依据.

1 材料与仪器

1.1 实验材料

豆油：购于鞍山某超市.

1.2 试剂及其配置

95%乙醇，无水乙醇，酚酞指示剂.

1.3 实验仪器

98-1-B型电子调温电热套(天津市泰斯特仪器有限公司)；DK-98-Ⅱ电热恒温水浴锅(天津市泰斯特仪器有限公司)；BCD-568W海尔冰箱(青岛海尔股份有限公司)；METTLER TOLEDO电子天平(上海土森视觉科技有限公司)；Cary 50紫外可见分光光度计(美国瓦里安公司).

2 实验方法

2.1 豆油的加热

将豆油加热至100，120，140，160，180 ℃，每个温度均加热维持2 min，室内条件保持一致性，放置在避光、干燥处.

2.2 实验步骤

取豆油样品于50 mL容量瓶中，加入一定体积比的异辛烷-冰醋酸混合溶液5 mL，振荡使油样充分混匀于混合液中，再立刻向其中加入一定体积的饱和碘化钾溶液，避光静置反应一定时间，取出立刻准确加入一定体积的淀粉指示剂充分摇匀再向其中加水定容，通过分光光度法测其吸光度,经过换算得出豆油在加热过程中的过氧化值.

2.3 实验条件的优化

2.3.1 异辛烷-冰醋酸体积比的确定 取0.050 0 g的豆油6份，分别置于50 mL容量瓶中，各加入体积比为3∶2，3∶3，3∶4，3∶5，3∶6，3∶7的异辛烷-冰醋酸混合溶液5 mL，振荡使油样充分混匀于混合液中，再立刻向其中加入0.60 mL的饱和碘化钾溶液，避光静置6 min，取出立刻准确添加1.5 mL的淀粉指示剂并充分摇匀，再加水定容静置3 min，测其吸光度如图1.

由图1可知，异辛烷-冰醋酸体积比为3∶5时吸光度值最大，确定实验中异辛烷-冰醋酸体积比为3∶5.

图1 不同异辛烷-冰醋酸体积比吸光度的变化 图2 饱和碘化钾溶液不同加入量吸光度的变化

2.3.2 饱和碘化钾溶液加入量的确定 取0.050 0 g的豆油6份，分别置于50 mL容量瓶中，各加入体积比为3∶5的异辛烷-冰醋酸混合溶液5 mL，振荡使油样充分混匀于混合液中，再立刻向其中加入0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，1.2 mL的饱和碘化钾溶液，避光静置反应6 min，取出立刻准确加入1.5 mL的淀粉指示剂并充分摇匀,再向其中加水定容静置3 min，测其吸光度如图2.

由图2可知，当饱和碘化钾溶液加入量为0.6 mL～1.2 mL时，吸光度值变化不大，为了节约药品，确定饱和碘化钾溶液加入量为0.6 mL.

2.3.3 反应时间的确定 取0.050 0 g的豆油6份，分别置于50 mL容量瓶中，各加入体积比为3∶5的异辛烷-冰醋酸混合溶液5 mL，振荡使油样充分混匀于混合液中，再立刻向其中加入0.6 mL的饱和碘化钾溶液，避光静置反应2，4，6，8，10，12 min，取出立刻准确加入1.5 mL的淀粉指示剂并充分摇匀,再向其中加水定容静置3 min，测其吸光度如图3.

由图3可知，当反应时间在6 min以后吸光度值基本不变，确定反应时间为6 min.

2.3.4 指示剂加入量的确定 取0.050 0 g的豆油6份，分别置于50 mL容量瓶中，各加入体积比为3∶5的异辛烷-冰醋酸混合溶液5 mL，振荡使油样充分混匀于混合液中，再立刻向其中加入0.6 mL的饱和碘化钾溶液，避光静置6 min，取出立刻准确加入0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0 mL的淀粉指示剂并充分摇匀,再向其中加水定容静置3 min，测其吸光度如图4.

由图4可知，当淀粉指示剂加入量为1.5 mL时吸光度值最大，确定淀粉指示剂加入量为1.5 mL.

2.3.5 实验条件的确定 取0.050 0 g的豆油于50 mL容量瓶中，加入体积比为3∶5的异辛烷-冰醋酸混合溶液5 mL，振荡使油样充分混匀于混合液中，再立刻向其中加入0.6 mL的饱和碘化钾溶液，避光静置6 min，取出立刻准确加入1.5 mL的淀粉指示剂并充分摇匀,再向其中加水定容静置3 min.在最大吸收波长处测其吸光度，经过换算得出豆油在加热过程中的过氧化值.

2.3.6 检测波长的确定 取0.050 0 g的豆油于50 mL容量瓶中，按2.3.5确定的实验条件进行实验，在波长300～800 nm范围内进行扫描，最大吸收波长见图5.由图5可知，豆油最大吸收波长为535 nm.

2.3.7 标准曲线的绘制 以不同质量的碘为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线如图6.

其线性回归方程为A=4.284 4C+0.002 2，相关系数r=0.999 4，说明碘的质量在0～0.203 0 mg范围内，A与浓度C线性关系良好.

图3 不同反应时间吸光度的变化 图4 不同淀粉指示剂加入量吸光度的变化

图5 豆油的波长扫描 图6 碘的质量与吸光度关系的标准曲线

2.3.8 过氧化值的测定 按2.3.5确定的实验条件分别对豆油在20，100，120，140，160，180 ℃下进行试验，测得其吸光度值如表1.

表1 豆油在不同温度下的吸光度值

将测得的吸光度值进行换算，得出豆油在加热过程中的过氧化值[8-9]，豆油在20，100，120，140，160，180 ℃温度下，过氧化值分别为0.323 1，0.340 2，0.342 9，0.353 9，0.356 9，0.366 6 g/100 g，如图7所示，即豆油在加热过程中过氧化值随温度的升高而增大.

图7 豆油在不同温度下过氧化值的变化曲线

3 实验结果讨论

由实验结果可知，豆油在加热过程中过氧化值随温度的升高而增大.通常采用滴定法分析豆油的过氧化值，基本原理是利用豆油在加热过程中产生过氧化物的强氧化能力，将碘化钾氧化产生游离碘，然后用硫代硫酸钠标准溶液滴定，以淀粉标准溶液为指示剂确定滴定终点，从而根据析出碘量计算过氧化值.滴定法存在取样量大、测定过程易受多种外界因素影响且滴定终点判断困难等缺点[10].根据豆油加热过程被氧化释放游离碘与淀粉变蓝色的原理，采用分光光度法测定其吸光度，根据吸光度对应碘的浓度绘制标准曲线，计算出碘量，进而求得豆油样品过氧化值.该法具有取样量少、快速、精密度高、试剂用量少、人为因素影响小、对环境和操作者危害小的优点，是一种环保绿色的分析方法.